Частота - пружна хвиля - Велика Енциклопедія Нафти та Газа
Частота - пружна хвиля
Частота пружних хвиль, що чуються людським вухом, знаходиться в межах 16 – 2 – 104 гц. Пружні коливання із частотою понад 2 – 104 гц називаються ультразвуком. За своєю ультразвукові хвилі не відрізняються від чутних звукових хвиль. Але завдяки великим частотам, а отже, малим довжинам хвиль вони мають ряд особливостей і створюють своєрідний ефект на поверхні, що труться. [1]
Перше співвідношення показує, зміна частоти оптичної хвилі при розсіянні дорівнює частоті пружної хвилі , тобто. мають місце биття між збудливою та пружною хвилею. [2]
Встановлена тільки залежність від розмірів зразка зобов'язана швидкому зростанню пробігу при зменшенні частоти пружних хвиль, що поширюються з максимальною швидкістю. [3]
Так як пружні хвилі виникають також на субмікроскопічних нерівностях поверхневого шару, величина яких може відповідати розмірам атомної решітки, практично частоти пружних хвиль досягають меж 1010 - 1012 гц з амплітудою коливань 10 - - 8 - 10 - 7 мм. [4]
Точність виміру часу поширення пружних хвиль залежить від безлічі факторів, найбільш суттєвими є такі: методика прозвучування, спосіб відліку часу, поглинаючі властивості матеріалу, частота пружних хвиль, база виміру, структура матеріалу, вид поверхні. [5]
УЛЬТРАЗВУК-пружні повні із частотами прибл. Гц (15 - 20 кГц) до Ю9 Гц (1 ГГц); область частот пружних хвиль від 10 до Ю12 – Ю13 Гц прийнято називати гіперзвуком. [6]
Нехай для визначення кут між векторами q і k гострий. Щоб ці поверхні переміщалися вздовж напрямку q зі швидкістю звуку, частота предметної хвилі coi повинна бути меншою.з частоту Q пружної хвилі : со - coi Q. [7]
При вибуху утворюються сферичні поздовжні та поперечні хвилі Р і 5, що поширюються від місця вибуху на всі боки. Якщо ж вибух зроблений поблизу поверхні, виникають також поверхневі хвилі L. Таке джерело дає цілий спектр частот пружних хвиль, починаючи від найнижчих і закінчуючи високими частотами. Крім того, при своєму поширенні хвилі відчувають дифракцію і розсіювання на різноманітних неоднорідностях середовища. [8]
При вибуху утворюються сферичні поздовжні та поперечні хвилі Р і S, що поширюються від місця вибуху на всі боки. Якщо ж вибух зроблений поблизу поверхні, виникають також поверхневі хвилі L. Таке джерело дає цілий спектр частот пружних хвиль, починаючи від найнижчих і закінчуючи високими частотами. Крім того, при своєму поширенні хвилі відчувають дифракцію і розсіювання на різноманітних неоднорідностях середовища. [9]
Він розглянув рівноважне (чорне) випромінювання у замкнутій порожнині із дзеркальними стінками як сукупність просторових стоячих електромагнітних хвиль. Частоти цих хвиль повинні задовольняти певним умовам, подібним до умов для частот стоячих пружних хвиль у стрижнях. [10]
Спостереження цього процесу на експерименті для монохроматичних хвиль може бути реалізовано в такий спосіб. На межі зразка монокристалу тулієвого ортофериту, наприклад, необхідно порушити інтенсивну пружну поперечну хвилю. На виході з кристала потрібно реєструвати квазізвукову хвилю та квазіферомагнітну хвилю на частотах нижче за частоту пружної хвилі на вході. Температура зразка повинна підтримуватись досить близько до температури спинової переорієнтації. Варіювання частоти хвилі накачування повинно призводити до зміни частоти квазізвуковоїхвилі. Визначаючи фазову швидкість квазізвукової хвилі за різних значень частоти можна встановити, чи змінився її закон дисперсії. [11]
У формулах (6.14) і (6.15) підсумовування проводиться за всіма дозволеними значеннями хвильового вектора k зо - k dk не Бриллюена в s - й гілки спектру. Безпосереднє проведення такого підсумовування є надзвичайно складним завданням, але наближено його вирішити можна. Вперше це зроблено було Дебаєм, який розглядав тверде тіло, що складається з N однакових атомів, як суцільне пружне середовище, тепловий рух в якому зводиться до акустичних коливань різноманітних частот пружних хвиль, що поширюються. [13]
За статичними методами зразок матеріалу піддають статичним навантаженням, вимірюють деформації, а потім розраховують модулі співвідношення між ними. Для визначення модуля пружності при розтягуванні матеріал випробовують на розтяг або вигин, а для визначення модуля пружності при зсуві - на кручення. Результати, отримані статичними методами, неточні через неможливість вимірювання в суто пружній області, що особливо сильно проявляється на матеріалах з низькою межею пружності, а також в умовах підвищених т-р. Найчастіше використовують динамічні методи, засновані на тому, що поширення різних типів пружних хвиль різні і залежать від пружних св-в матеріалу. За динамічними методами визначають час поширення і частоту пружних хвиль, кути, під якими вони поширюються в матеріалі, або їх вплив на ін. явища. В імпульсних установках найчастіше вимірюють час їхнього поширення. З цією метою в випробуваний зразок у вигляді тонкого стрижня посилають через певний час імпульси високочастотних коливань, частота яких брало порядку декількох мегагерц. Часпроходження такого імпульсу через зразок вимірюють безпосередньо. Потім, знаючи довжину зразка, обчислюють швидкість розповсюдження пружних хвиль. [14]
Змінюючи частоту коливань джерела звуку, можна переконатися, що людина з нормальним слухом здатний сприймати як звук тільки такі пружні хвилі, частоти яких не менше 16 Гц і не більше 20 000 Гц. Ці закономірності обумовлені особливостями будови наших органів слуху і жодною мірою не свідчать про будь-яку принципову відмінність чутних пружних хвиль від нечутних. За своєю природою та фізичними властивостями і ті та інші хвилі нічим якісно не відрізняються один від одного. Крім того, встановлено, що верхня та нижня межі частот чутних пружних хвиль у різних тварин неоднакові. Тому звуком у фізиці називають будь-які пружні хвилі, причому на відміну від чутних хвилі з частотами, меншими за 16 Гц, називають інфразвуковими, а хвилі з частотами, більшими за 20 кГц - ультразвуковими. Ультразвукові хвилі із частотами близько 109 Гц і вище іноді називають гіперзвуковими. Верхня межа частот ультразвукових хвиль (у кристалах порядку 1012 - 1013 Гц) відповідає частотам, при яких довжина цих хвиль стає порівнянною з міжмолекулярними відстанями. [15]